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根据《煤矿防治水细则》等相关规程规范规定,在煤矿开采过程中,遇到落差较大的断层时,为确保安全开采需留设断层防护煤柱,若留设的宽度过宽,会导致煤炭资源的损失;若留设的宽度过小,会引发安全生产事故。因此,开展断层煤岩柱合理留设技术研究,是十分必要的。论文以钱营孜煤矿F15断层下盘的W3211工作面为研究对象,在查阅国内外断层煤柱留设前沿技术的基础上,结合巷道穿越、井下长钻孔探查、周边钻孔揭露和三维地震等资料,系统地分析了F15断层落差、含富水性特征及摆动形态。采取了岩样进行了岩石力学与水理性质分析测试,构建了工程地质分析模型,采用FLAC3D分析了留设不同尺度断层煤柱在采动影响下应力-应变演化规律。获得结论如下:(1)F15断层为逆断层,延展长度3.83km落差0-65m,位于W3211工作面西翼风巷附近,原留设60m的断层防水煤柱,压煤30余万吨;三维地震和井下钻探成果资料显示,断层落差具有中间大、两头小的特点;瞬变电磁探测结果表明,断层破碎带视电阻率等值线数值整体较高,差异性小,西三胶带大巷一号联巷施工断层探查长钻孔主孔1个分支孔4个,合计工程量743m,钻孔均未出水,表明F15断层为不含水断层;(2)依据岩石力学测试成果,确定W3211工作面3煤顶板覆岩类型为中硬覆岩,具有较好的隔、阻水能力;根据有关规范,预计了工作面开采后的导水裂隙带高度,采用FLAC3D模拟软件模拟不同煤柱留设宽度情况下所致塑性区与位移区分布规律;(3)运用不同理论计算方法,对F15断层的安全防护煤柱宽度进行计算,并结合数值模拟软件分析结果,确定F15断层可以实行无煤柱开采,考虑断层带附近岩层较为破碎,自身承载能力较差,顶板管理难度高,为确保掘进、回采更安全可靠,W3211工作面靠近F15断层采用留设3-5m的小煤柱开采。